Dispositivos de Proteção e Manobra para Comandos Elétricos

Dispositivos de Proteção e Manobra para Comandos Elétricos

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Andrellenz SENAI –SP – NAI - 2009 8

TEORIA 2Dispositivos de Proteção e Manobra

2) Introdução:

Os dispositivos de proteção e manobra são componentes que, inseridos nos circuitos elétricos, servem para proteção do circuito elétrico e para manobra e proteção do motor, interrompendo a circulação de corrente quando alguma anomalia acontece.

Neste capítulo, veremos os dispositivos de proteção e manobra empregados para proteger, ligar e desligar cargas (motores ou outros atuadores elétricos) e também componentes dos circuitos de comando.

Para aprender esse conteúdo com mais facilidade, é necessário ter conhecimentos anteriores sobre corrente elétrica, picos de correntes dos motores e sistemas de partida.

Os fusíveis são dispositivos de proteção simples e econômicos e, por isso, amplamente utilizados, encontrando-se presentes em instalações residenciais, em automóveis, em equipamentos eletrônicos, máquinas, entre outros. Os fusíveis se destinam à proteção contra correntes de curto-circuito ou contra sobrecargas de longa duração. Entende-se por correntes de curto-circuito, situações anormais de corrente, devidas ao fato de a impedância em determinado ramo do circuito assumir um valor praticamente nulo, causando, assim, um repentino e significativo acréscimo da corrente. Isso pode ser provocado, por exemplo, por erro na montagem do sistema ou por contato direto acidental entre os condutores de uma rede, que pode ocorrer entre fases ou entre fase e neutro, ou ainda por um defeito qualquer no interior de alguma máquina ou equipamento.

Sua atuação ocorre devido à fusão de um elemento elo fusível por efeito Joule, em conseqüência da brusca elevação de corrente no circuito. O material utilizado na confecção do elo fusível tem propriedades físicas tais que o seu ponto de fusão seja inferior ao da liga de cobre com alumínio, que é o material mais utilizado na confecção de condutores de aplicação geral.

Sem uma proteção adequada, a corrente atingiria valores muito elevados, limitados apenas pela resistência ôhmica dos condutores ou capacidade da fonte geradora e conseqüentemente danos graves ocorrerão, existindo inclusive o risco de incêndio.

2.2) Tipos De Fusíveis:

De modo geral, as seguranças fusíveis são classificadas segundo as características de desligamento em efeito rápido ou retardado, segundo a tensão de alimentação e também segundo a corrente nominal. Existem, vários tipos de fusíveis. Para aplicações em equipamentos eletrônicos os mais comuns são os fusíveis em cilindro de vidro (de 5x20mm e de 6.2 x

Fusível Cilindro de Vidro

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32mm, na faixa de 0,5A a 30A). Para aplicações em instalações elétricas residenciais existem os fusíveis de rolha (obsoletos) e também os de cartucho. Já para aplicações industriais os mais comuns são o NH e o DIAZED, dentre outros.

Os fusíveis de efeito rápido são empregados em circuitos em que não há variação considerável entre a corrente de partida (primeiros instantes em que o circuito é energizado) e a corrente de regime (funcionamento normal após a etapa de partida).

Esses fusíveis são ideais para a proteção de circuitos com semicondutores (diodos e tiristores).

Por sua vez, os fusíveis de efeito retardado são apropriados para uso em circuitos cuja corrente de partida atinge valores muitas vezes superiores ao valor da corrente nominal e em circuitos que estejam sujeitos a sobrecargas de curta duração.

Como exemplo desses circuitos podemos citar motores elétricos, as cargas indutivas e as cargas capacitivas em geral.

Vejamos detalhes de alguns destes tipos industriais:

Os fusíveis NH tipo faca cega são aplicados na proteção de subcorrentes de curto-circuito e sobrecarga em instalações elétricas industriais e são projetados para atender as Normas IEC60269-2-1 e DIN- 43620 (NBR 1.841). Possui categoria de utilização gL / gG, em cinco tamanhos (NH000, NH00, NH1, NH2 e NH3) atendem as correntes nominais de 6 a 1250A.

Limitadores de corrente, possuem elevada capacidade de interrupção de 120kA em até 500VCA ou 100kA em até 250VCC.

Corpo isolante em cerâmica técnica; terminais em liga de cobre com tratamento de superfície que garante baixas resistências de contato; elemento fusível interno construído em prata pura (9,9%), dielétrico interno areia de sílica de alto grau de pureza, compactado sob vibração.

A montagem é feita de tal forma que o compartimento onde ocorre a fusão do elemento fusível fica totalmente preenchido pela areia de sílica.

Pino percursor para sinalização visual ou para acionar “microswitch” quando da atuação do fusível.

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A base é fabricada de material isolante como a esteatita, ou plástico termofixo. Nela são fixados os contatos em forma de garras às quais estão acopladas molas que aumentam a pressão de contato.

O uso de punhos apropriados para montagem / substituição garante o seguro manuseio dos fusíveis. Dados aos seus valores de energia de fusão e interrupção os fusíveis NH facilitam a determinação da seletividade e coordenação de proteção.

2.2.2 Fusíveis DIAZED:

Os fusíveis DIAZED são utilizados na proteção de curto-circuito em instalações elétricas residenciais, comerciais e industriais, atendendo a norma Normas: NBR IEC 60269, NBR 11844 e VDE 0636 e que quando normalmente instalados, permitem o seu manuseio sem riscos de toque acidental. Possuem categoria de utilização gL / gG (para aplicação geral e com capacidade de interrupção em toda zona tempo-corrente), em três tamanhos (DI, DII e DIII) atendem as correntes nominais de 2 a 100A.

Limitadores de correntes possuem elevadas capacidade de interrupção:

Base NH

Punho para montagem / substituição de Fusíveis NH

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A base e a tampa são feitas de porcelana, dentro de ambas as quais estão um elemento com rosca helicoidal feito de latão. O elemento com rosca helicoidal possui continuidade elétrica direta com um dos bornes de ligação presente na base, enquanto que, por sua vez, o segundo borne de ligação da base possui continuidade com a rosca de fixação do parafuso de ajuste.

Uma base pode ser fixada nos painéis por meio de parafusos ou, como opcional, a fixação pode ser feita por engate rápido sobre trilho DIN.

Através de parafusos de ajuste, impedem a troca do fusível para valores de corrente nominais superiores, preservando as especificações do projeto. Os parafusos de ajuste possuem diferentes diâmetros do vão interno e diferentes cores na pintura da borda superior, de acordo com e de modo a identificar a corrente nominal ao qual ele se associa.

A tampa possui uma janela permite inspeção visual do indicador do fusível. A tampa permite também a substituição do fusível mesmo com o circuito energizado.

O anel de proteção é feito de porcelana com rosca interna, tem como função proteger a rosca metálica da base aberta, pois evita a possibilidade de contatos acidentais no momento da troca do fusível.

O fusível é uma peça em porcelana, em cujas extremidades metálicas é fixado, internamente, um fio de cobre puro ou de cobre recoberto por uma camada de zinco, denominado elo fusível. Ele fica imerso em areia sílica cuja função é extinguir o arco voltaico e evitar o perigo de explosão no momento da queima do fusível.

Parafuso de

Ajuste

Anel de

Proteção Fusível Tampa

Cobertura da

Base

Chave Especial Para Parafuso de Ajuste

Indicador do Fusível

Janela de Inspeção

Bornes

Elemento com

Rosca Helicoidal Base

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